The invention relates to a method and device for precise synchronization error measurement and compensation of a high temperature underground multi-node seismic signal acquisition system. The downhole multi-node acquisition system is composed of surface system and in-well system, and the compensation device is arranged in the acquisition section of the in-well system, which is mainly composed of crystal vibration counting module, delay setting module and pulse compensation module. A delay measuring module is arranged at the ground end of the invention to effectively avoid the accumulated error caused by the drift of crystal oscillator in the underground high temperature environment; the PPS second pulse signal generated by the GPS module is used to realize the synchronous acquisition of the underground seismic instrument; and the synchronous error caused by the cable delay can be minimized by combining the compensation method proposed by the invention. The second level is raised to nanosecond level, and the delay of all acquisition nodes can be accurately measured and compensated without restricting the number of acquisition nodes.
【技术实现步骤摘要】
一种用于井下多节点采集系统时间同步的补偿方法及装置
本专利技术属于测井
,涉及一种地球物理勘探中的地震数据采集系统,尤其涉及一种高温井下多节点地震信号采集系统的同步误差精确测量和补偿方法及装置。
技术介绍
在地球物理勘探领域中,采用井地联合监测的方法进行微地震定位时,需要保证定位的精度,要求井中设备和地面设备的采集时间严格同步。地面监测仪器可利用GPS授时来保证不同采集节点的采集时间一致,而井中仪器同地面设备由几千米的测井电缆相连接,信号经过电缆传输的过程会有延时产生,导致井中仪器和地面仪器的采集时间产生误差。US6002339公开了一种地震勘探系统采集地震信号的时间同步方法。但此专利技术是针对陆地上的勘探系统,且采用无线通信的形式,同步过程比较复杂。US20100198561AI公开了一种节点采集地震信号的同步方法。但该方法为了达到同步采集的目的,需要在各个节点中设置专门的存储器去存储地震数据,同步协议复杂,且同步精度不高。CN102508297A公开了一种多节点同步采集时间误差的精确测量和校正方法及装置。此专利用于海底拖缆地震勘探系统中,但需要在每一个节点内置一个高精度时钟。而晶振在井下高温环境中易产生累积误差,导致时钟计时不准确。CN106499389A公开了一种井间电磁测井仪收发时钟同步系统及方法,此专利虽然实现了一定程度的时间同步,但是同步精度不高,且额外需要标准时钟及驱动模块,实现方法复杂。此外,针对采集链路,还能利用锁相环和IEEE1588协议来同步不同采集节点间的时钟。但是,锁相环适用于传输距离较短的环境,并不适用于长电缆的数据传输。 ...
【技术保护点】
1.一种用于井下多节点采集系统时间同步的补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:A、在晶振计数模块中,利用PPS秒脉冲作为门控信号进行计数,当接收到一次PPS秒脉冲使能,再接收到回传的新PPS秒脉冲后,即为完成一次计数,并将计数值传送至延时设定模块;B、在延时设定模块中,根据晶振计数模块测量的计数值,判定延时补偿所需的脉冲数量,并判断是要进行加脉冲补偿还是减脉冲补偿,最终将补偿值传送至脉冲补偿模块;C、在脉冲补偿模块中,接收延时设定模块传送的设定值,并对模块使能,当新的PPS秒脉冲到达后,根据设定值计数,计数完成后发送同步脉冲使能AD开始采集。
【技术特征摘要】
1.一种用于井下多节点采集系统时间同步的补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:A、在晶振计数模块中,利用PPS秒脉冲作为门控信号进行计数,当接收到一次PPS秒脉冲使能,再接收到回传的新PPS秒脉冲后,即为完成一次计数,并将计数值传送至延时设定模块;B、在延时设定模块中,根据晶振计数模块测量的计数值,判定延时补偿所需的脉冲数量,并判断是要进行加脉冲补偿还是减脉冲补偿,最终将补偿值传送至脉冲补偿模块;C、在脉冲补偿模块中,接收延时设定模块传送的设定值,并对模块使能,当新的PPS秒脉冲到达后,根据设定值计数,计数完成后发送同步脉冲使能AD开始采集。2.根据权利要求1所述的一种用于井下多节点采集系统时间同步的补偿方法,其特征在于,所述步骤B,具体为:设定电缆延时为tdelay,需要补偿的延时为tD,晶振计数为countd,频率的准确值以及上限和下限分别为:count、countup和countdown,假设完成延时tD的晶振真实的计数值为...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈祖斌,张子罡,朱亚东洋,赵玉莹,唐国峰,崔忠林,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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